Flexible manufacturing of microstructures in hardened steel by cBN-microgrinding

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Die flexible und schnelle Fertigung von Mikrostrukturen und Mikrobauteilen in hochfesten Stählen stellt ein nicht vollständig gelöstes fertigungstechnisches Problem dar. Ziel des Vorhabens ist es daher, das Mikroschleifen für die flexible Mikrozerspanung von hochfesten Stählen am Beispiel der Werkstoffe: 75 NiCrMo 5 3 3, X 16 CrNiSi 25 20 und X 6 CrMo 4 mit Umfangssschleifen zu erforschen. Für diese Untersuchungen werden cBN-Mikroschleifscheiben mit Breiten kleiner 400 µm und Körnungsgrößen kleiner 45 µm eingesetzt. Durch Umfangschleifen lassen sich geradlinige Nuten und Stege mit Abmessungen im Mikrometerbereich fertigen. Die wissenschaftliche Durchdringung der Trenn- und Verschleißmechanismen soll die Besonderheiten beim Mikroschleifen von Stahlwerkstoffen liefern. Durch ausführliche Bearbeitungsversuche werden die unterschiedlichen Einflüsse der Prozeßparameter ermittelt. Durch die Messung der Prozeßkräfte, der Drehmomente und der Zerspanungstemperatur wird die Belastung von Werkzeug und Werkstück bestimmt und anhand von Randzonenuntersuchungen der Werkstückqualität gegenüber gestellt. Da für Mikrobauteile gratfreie und sehr glatte Oberflächen gefordert werden müssen, wird diesen Fragestellungen besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Die Grenze dieser Technologie wird durch die Fertigung und Teststrukturen aufgezeigt.